BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ NHÚNG ĐỀ TÀI:Hệ thống đo đạc trong nông nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ng

.c
om

====o0o====

co

BÁO CÁO

an

BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ NHÚNG
Hệ thống đo đạc trong nơng nghiệp

du
o

ng

th

ĐỀ TÀI:

Nhóm: 18

20141272

Phạm Quốc Tuấn

20144934

Trần Tuấn Thụ

20133894

Trần Kim Thường

20133912

cu

u

Nguyễn Xuân Hanh

GVHD: TS. Ngô Vũ Đức

Hà Nội, 11/2017

CuuDuongThanCong.com

/>

MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................................................... 1

DANH MỤC HÌNH VẼ ..................................................................................................................................... 2
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................................................. 3
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................................................. 4
TỔNG QUAN ĐỀ TÀI .............................................................................................................................. 5
1.1

Đặt vấn đề ..................................................................................................................................... 5

1.2

Ý tưởng nhu cầu ............................................................................................................................ 5

1.3

Mục tiêu đề tài .............................................................................................................................. 6

1.4

Tìm hiểu sản phẩm ........................................................................................................................ 6

.c
om

I.

ng

II. MÔ TẢ ĐỀ TÀI ............................................................................................................................................ 7
2.1 Yêu cầu chức năng .............................................................................................................................. 7

co

2.2 Yêu cầu phi chức năng ........................................................................................................................ 7
2.3 Công cụ sử dụng ................................................................................................................................. 7

an

2.4 Sơ đồ khối hệ thống ............................................................................................................................ 8

th

2.5 Kế hoạch thực hiện và phân chia cơng việc ........................................................................................ 9

ng

III. THIẾT KẾ HỆ THƠNG ............................................................................................................................... 10
3.1 Khối nguồn........................................................................................................................................ 10

du
o

3.2 Khối xử lý ......................................................................................................................................... 11
3.3 Khối hiển thị ..................................................................................................................................... 14

u

3.4 Module đo nhiệt độ độ ẩm ................................................................................................................ 17

cu

3.5 Module wifi....................................................................................................................................... 21
3.6 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch .............................................................................................................. 24
3.7 Sơ đồ Layout mạch .......................................................................................................................... 25
3.8 Mô phỏng mạch bằng proteus ........................................................................................................... 25
3.9 Hoàn thiện sản phẩm trên Altium ..................................................................................................... 26
IV. ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG ............................................................................................................................ 27
Hình ảnh thật của sản phẩm .................................................................................................................... 27
V. KẾT LUẬN ................................................................................................................................................ 29
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................................ 30

1

CuuDuongThanCong.com

/>

DANH MỤC HÌNH VẼ

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

Hình 1::Sơ đồ khối Hệ thống ............................................................................................... 8
Hình 2: Mạch nguyên lý khối nguồn ................................................................................. 10
Hình 3:Module AMS1117 ................................................................................................. 10
Hình 4: Mạch nguyên lý khối vi xử lý .............................................................................. 11
Hình 5:Sơ đồ chân Pic16F887 ........................................................................................... 12
Hình 6: Sơ đồ khối PIC16F887 ......................................................................................... 13
Hình 7:Mạch nguyên lý khối hiển thị ................................................................................ 14
Hình 8: Hình dáng của loại LCD thơng dụng.................................................................... 15
Hình 9: Sơ đồ chân của LCD ............................................................................................. 15
Hình 10: Mạch nguyên lý Module nhiệt độ độ ẩm............................................................ 17
Hình 11: Cảm biến nhiệt độ độ ẩm .................................................................................... 18
Hình 12: Sơ đồ kết nối cảm biến với vi xử lý ................................................................... 18
Hình 13: Gửi tín hiệu Start tới DHT11.............................................................................. 19
Hình 14: Vi xử lý đọc tín hiệu bit 0 từ DHT11 ................................................................. 20
Hình 15: Vi xử lý đọc tín hiệu bit 1 từ DHT11 ................................................................. 21
Hình 16: Mạch nguyên lý Module wifi ............................................................................. 21
Hình 17:Module wifi ESP8266 ......................................................................................... 22
Hình 18:Sơ đồ chân ESP8266 ........................................................................................... 23
Hình 19: Sơ đồ nguyên lý tồn mạch ................................................................................ 24
Hình 20: Sơ đồ layout mạch .............................................................................................. 25
Hình 21:Mơ phỏng mạch ................................................................................................... 25
Hình 22:Thiết kế trên Altium ............................................................................................ 26

Hình 23: Sản phẩm hồn thiện .......................................................................................... 27
Hình 24 :Dữ liệu hệ thống gửi lên server qua wifi ............................................................ 28

2

CuuDuongThanCong.com

/>

DANH MỤC BẢNG BIỂU

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

Bảng 1: Kế hoạch phân chia công việc ............................................................................... 9
Bảng 2: Chức năng các chân của LCD .............................................................................. 17
Bảng 3: Đánh giá tiêu chí hồn thiện sản phẩm ................................................................ 28

3

CuuDuongThanCong.com

/>

LỜI NĨI ĐẦU

co

ng

.c
om

Việt Nam là đất nước nơng nghiệp với hơn 60% dân số lao động trong lĩnh
vực nông nghiệp.Do đó tỷ trong giá trị kinh tế của nơng nghiệp mang lại đóng
góp rất lớn trong GDP.Nơng nghiệp cũng ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của
đại bộ phận dân cư.Nhà nước ta xác định nông nghiệp là một hướng phát triển
quan trọng của đất nước.Trong điều kiện có đất đai phì nhiêu,lực lượng lao
động đơng,có kinh nghiệm canh tác lâu đời những các sản phẩm nông nghiệp
của chúng ta chưa đáp ứng được nhu cầu của thế giới nhất là các thị trường khó
tính như Mỹ,Nhật,Châu Âu,cũng như năng suất chưa cao vì khoa học kỹ thuật
khơng được áp dụng phổ biến.Đứng trên xu thế phát triển của ngành nơng
nghiệp nước nhà và trong q trình tìm hiểu các dòng vi xử lý của Intel,chúng

em thực hiện một hệ thống đo trong nông nghiệp(đo nhiệt độ độ ảm đất và
khơng khí,kết nối Wifi để gửi thơng báo lên máy tính) với hy vọng năm chắc
kiến thức về vi xử lý và xa hơn là sản phẩm có thể áp dụng trong thực tế sản
xuất cải thiện chất lượng nông sản.

th

an

Nhóm xin chân thành cảm ơn TS.Ngơ Vũ Đức, giảng viên hướng dẫn đề tài đã
tận tình hướng dẫn trong q trình nhóm thực hiện đề tài.

cu

u

du
o

ng

Xin chân thành cảm ơn.

4

CuuDuongThanCong.com

/>

I.

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 Đặt vấn đề
Ngày nay, nhu cầu về lương thực thực phẩm cao trong ki đó diện tích đất trong nơng
nghiệp lại đang bị thu hẹp, địi hỏi nền nơng nghiệp phải thật chính xác bằng cơng nghệ
hiện đại để có được thơng tin chính xác, đúng đắn về điều kiện mùa màng. Mục đích là

.c
om

dựa trên thơng tin đó, người làm nơng nghiệp có thể định lượng phân bón và thuốc trừ
sâu cho các vị trí đặc biệt trở nên dễ dàng. Cảm biến tích hợp và hệ thống các thiết bị đo
đac ra đời từ đó. Trước khi được tích hợp thành một hệ thống các cảm biến đã được hiệu

ng

chỉnh và kiểm tra tại các phịng thí nghiệm và trên điều kiện thực của mùa màng.

co

1.2 Ý tưởng nhu cầu

an

Hệ thống đo nhiệt độ, độ ẩm trong nơng nghiệp có tính ứng dụng cao và đang được

th

áp dụng trên nhiều vùng miền của cả nước để trồng nơng nghiệp theo cơng nghệ mới.

Ví dụ như mơ hình sản xuất của Cơng ty Cửu Long, Trung tâm Ứng dụng công nghệ

ng

cao Quảng Ninh cho lãi từ 700 triệu - 1 tỷ đồng/1.000m2 Công ty Cửu Long, Trung tâm

du
o

Ứng dụng công nghệ cao Quảng Ninh…

u

Hà Nội cũng là địa phương đi đầu trong triển khai mô hình trồng hoa CNC, từng

cu

bước tạo dựng thương hiệu trên thị trường hoa cao cấp. Một trong số đó là Công ty
TNHH Flora Việt Nam. Đến nay, đơn vị này đã có khu sản xuất rộng 10.000m2, gồm
hệ thống nhà kính, nhà lưới, máy móc bảo đảm trồng được nhiều loại hoa. Bà Bùi Bích
Hường, Giám đốc cơng ty cho biết, trồng hoa CNC là hướng đi khá mới ở nước ta. Mỗi
năm, Flora Việt Nam đưa ra thị trường hàng triệu cành hoa lan Hồ Điệp, lan Vũ nữ và
hàng chục vạn bông ly, loa kèn, đem lại doanh thu khoảng 10 tỷ đồng/năm, tạo công ăn
việc làm cho 100 lao động thường xuyên.

5

CuuDuongThanCong.com

/>

Ngồi Hà Nội, Đà Lạt (Lâm Đồng), TP Hồ Chí Minh hiện cũng có tới 1.663ha trồng
rau an tồn ứng dụng CNC, sản lượng đạt khoảng 30.000 tấn/năm. Trong số đó, diện
tích rau sản xuất trong nhà lưới cho giá trị sản lượng 120-150 triệu đồng/ha; hơn 700ha
trồng hoa và cây cảnh. Các hộ áp dụng CNC trong sản xuất hoa, cây cảnh đem lại thu
nhập 600 triệu - 1 tỷ đồng/ha/năm.
Điều đó cho thấy một thị trường dồi dào đối với sản phẩm. Với điều kiện đất chật

.c
om

người đông như hiện nay, việc nhà đất ở đang thiếu thốn thì khả năng canh tác, trồng
trọt với cơng nghệ cao có khoa học sẽ đem lại sản lượng lớn nơng sản, vừa tiết kiệm
được thời gian lại vừa tiết kiệm được đất đai, thêm vào đó là chất lượng sản phẩm cũng

ng

được gia tăng đáng kể.

co

Nắm bắt được thời cơ đó, nhiều cơng ty sản xuất cơng nghệ cũng đưa ra được thị
trường nhiều loại máy đo đạc độ ẩm, nhiệt độ có chất lượng tốt, sử dụng phù hợp trong

an

điều kiện ở Việt Nam như công ty Testo, Hanna, Extech, EBRO… và khá được ưa

th

chuộng.

ng

Một mặt khác đó là có nhiều loại máy đo nhiệt độ, độ ẩm được sử dụng trong gia

du
o

đình, nhà ở với giá thành rẻ và gọn. Có thể thấy loại máy này khơng hề hiếm mà đã rất
phổ biến trong đời sống và được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp

u

1.3 Mục tiêu đề tài

cu

 Ứng dụng IOT tạo hệ thống canh tác thông minh trong nơng nghiệp

1.4 Tìm hiểu sản phẩm
Đã có nhiều công ty sản xuất công nghệ cũng đưa ra được thị trường nhiều loại máy
đo đạc độ ẩm, nhiệt độ có chất lượng tốt, sử dụng phù hợp trong điều kiện ở Việt Nam
như công ty Testo, Hanna, Extech, EBRO… và khá được ưa chuộng.

6

CuuDuongThanCong.com

/>

II. MƠ TẢ ĐỀ TÀI
2.1 u cầu chức năng
• Thiết bị có cảm biến nhiệt độ, độ ẩm khơng khí và độ ẩm đất. Vi điều khiển hiển thị
thông tin và gửi lên server sử dụng module wifi esp8286<TCP/IP> 30 phút 1 lần < sử
dụng terminal để giả lập server>.
• Thiết bị có bàn phím và màn hình LCD để thực hiện các giá trị cảm biến và điều chỉnh

.c
om

nhiệt độ theo chế độ sau:
(1) Chỉ nhiệt độ
(2) Chỉ độ ẩm khơng khí

co

ng

(3) Chỉ độ ẩm đất

an

(4) Tất cả các thông số

2.2 Yêu cầu phi chức năng

th

(5) Không hiển thị gì cả

ng

• Sử dụng PIC 16F887A/16F877A

du
o

• Sử dụng module wifi ESP8266

u

• Dùng code C hoặc assembly

cu

• Đo đạc với độ chính xác cao
• Mạch thiết kế nhỏ gọn, đi dây hợp lý
• Mạch phải có Jac DC để cấp nguồn
• Mạch có led báo nguồn, led báo khi VĐK thực hiện lấy dữ liệu từ cảm biến đo

2.3 Công cụ sử dụng
• Lập trình cho PIC16F877 sử dụng phần mềm MPLAB và trình biên dịch
XC8
7

CuuDuongThanCong.com

/>

MPLAB là phần mềm chuyên nghiệp để lập trình cho vi điều khiển với các tính năng nổi
bật.
+ Tạo mơi trường lập trình C, ASM : XC8, nhúng, CCS C Compiler, HTPIC C Compiler
và các Compiler khác.
+ Debug và mô phỏng kết hợp chươn trình nạp.
+ Quản lý project dễ dàng.
+ Có thư viện hỗ trợ cho các bạn dùng.

.c
om

• Mơ phỏng bằng phần mềm Proteus

ng

• Vẽ mạch in bằng phần mềm Altium

KHỐI HIỂN THỊ

u

KHỐI XỬ LÝ

cu

KHỐI
NGUỒN

PHÍM
BẤM

du
o

ng

th

an

co

2.4 Sơ đồ khối hệ thống

MODULE
WIFI

CẢM BIẾN

CẢM BIẾN

NHIỆT ĐỘ

ĐỘ ẨM

Hình 1::Sơ đồ khối Hệ thống
8

CuuDuongThanCong.com

/>

2.5Kế hoạch thực hiện và phân chia công việc
Tuần
4

Công việc thực hiện

Thành viên thực hiện

Cài đặt phần mềm, phân công nhóm trưởng,

chung

tìm hiểu đề tài
Thực hiện code giao tiếp GPIO, nháp LED

chung

6

Thực hiện hiển thị lên màn hình LCD

chung

7

Đoc dữ liệu cảm biến độ ẩm khơng khí và

chung

.c
om

5

nhiệt độ khơng khí
8

Đọc dữ liệu cảm biến độ ẩm đất và quy định

Thực hiện giao tiếp với module ESP 8266

chung

10

Thực hiện truyền dữ liệu đọc được từ cảm

chung

co

9

ng

codding

chung

an

biến qua module ESP 8266
Vẽ sơ đồ nguyên lý

12

Vẽ mạch in và làm mạch

du
o

ng

chung

u

Test và hồn thiện sản phẩm

cu

13-14

chung

th

11

chung

Bảng1:Kế hoạch phân chia cơng việc

9

CuuDuongThanCong.com

/>

III. THIẾT KẾ HỆ THƠNG

.c
om

3.1 Khối nguồn

Hình2: Mạch ngun lý khối nguồn

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

 AMS1117 tạo điện áp ra 3.3v cho module wifi ESP8266

Hình3:Module AMS1117

10

CuuDuongThanCong.com

/>

ng

.c
om

3.2 Khối xử lý

co

Hình4: Mạch nguyên lý khối vi xử lý

an

 Thạch anh ngoài 20MHz

th

 Dùng IC pic16F887 làm nhân vi xử lý

ng

*Giới thiệu :

Nhà sản xuất: Microchip

▪

Thuộc dòng Pic16

▪

5 Port xuất nhập với 35 Pin I/O

▪

Tần số hoạt động tối đa 20MHz

u

du
o

▪

Điện áp hoạt động từ 2.5V-5.5V

▪

Hỗ trợ 8KB flash, 256Byte Internal EEPROM

▪

Có đầy đủ chức năng cần thiết của vi điều khiển: 14 kênh ADC 10 Bit, CCP

cu
▪

(Capture, Compare, PWM), MSSP (UART, SPI, I2C),…
▪

3 Bộ Timer:
-

Timer0: Bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.

-

Timer1: Bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức
năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt
động ở chế độ sleep.
11

CuuDuongThanCong.com

/>

Timer2: Bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler.

-

du
o

ng

th

an

co

ng

.c
om

* Sơ đồ chân :

Hình5:Sơ đồ chân Pic16F887

cu

u

* Sơ đồ khối :

12

CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om
ng
co
an
th
ng
du
o
u
cu
Hình6: Sơ đồ khối PIC16F887
13

CuuDuongThanCong.com

/>

an

co

ng

.c
om

3.3 Khối hiển thị

th

Hình7:Mạch nguyên lý khối hiển thị

ng

 Dùng LCD 16x2 để hiển thị thơng tin

LCD HD44780

du
o

*Giới thiệu:

u

1> Hình dáng và kích thước:

cu

Có rất nhiều loại LCD với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau, trên hình 1 là

loại LCD thông dụng.

14

CuuDuongThanCong.com

/>

Hình8: Hình dáng của loại LCD thơng dụng

.c
om

Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chíp điều khiển (HD44780) bên trong lớp vỏ
và chỉ đưa các chân giao tiếp cần thiết. Các chân này được đánh số thứ tự và đặt tên như

Hình9: Sơ đồ chân của LCD

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

hình 2 :

2> Chức năng các chân :

Chân

Mô tả

Ký
hiệu

1

Vss

Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với
GND của mạch điều khiển

2

VDD

Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với
15

CuuDuongThanCong.com

/>

VCC=5V của mạch điều khiển
3

VEE

4

RS

Điều chỉnh độ tương phản của LCD.
Chân chọn thanh ghi (Register select). Nối chân RS với logic “0”
(GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi.
+ Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD
(ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở
chế độ “đọc” - read)

.c
om

+ Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên
trong LCD.
5

R/W

Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write). Nối chân R/W với logic

ng

“0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để

6

E

co

LCD ở chế độ đọc.

Chân cho phép (Enable). Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus

th

của chân E.

an

DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép

ng

+ Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào(chấp
nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện một xung (high-to-low

du
o

transition) của tín hiệu chân E.
+ Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát

cu

u

hiện cạnh lên (low-to-high transition) ở chân E và được LCD giữ
ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp.

7 - 14 DB0 - Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU.
DB7

Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này :
+ Chế độ 8 bit : Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit MSB
là bit DB7.
+ Chế độ 4 bit : Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới
DB7, bit MSB là DB7

15

-

Nguồn dương cho đèn nền
16

CuuDuongThanCong.com

/>

16

-

GND cho đèn nền
Bảng2: Chức năng các chân của LCD

* Ghi chú : Ở chế độ “đọc”, nghĩa là MPU sẽ đọc thơng tin từ LCD thơng qua các chân
DBx.
Cịn khi ở chế độ “ghi”, nghĩa là MPU xuất thông tin điều khiển cho LCD thông qua các

.c
om

chân DBx.

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

3.4 Module đo nhiệt độ độ ẩm

Hình10: Mạch nguyên lý Module nhiệt độ độ ẩm

*Giới thiệu :
- DHT11 là cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nó ra đời sau và được sử dụng thay thế cho
dịng SHT1x ở những nơi khơng cần độ chính xác cao về nhiệt độ và độ ẩm.

17

CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

Hình11: Cảm biến nhiệt độ độ ẩm

- DHT11 có cấu tạo 4 chân như hình. Nó sử dụng giao tiếp số theo chuẩn 1 dây.

ng

- Thông số kỹ thuật:

co

o Do độ ẩm: 20%-95%
o Nhiệt độ: 0-50ºC

an

o Sai số độ ẩm ±5%

cu

u

du
o

- Sơ đồ kết nối vi xử lý:

ng

* Nguyên lý hoạt động

th

o Sai số nhiệt độ: ±2ºC

Hình12: Sơ đồ kết nối cảm biến với vi xử lý

18

CuuDuongThanCong.com

/>

- Nguyên lý hoạt động:
Để có thể giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện theo 2 bước:
o Gửi tin hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại.
o Khi đã giao tiếp được với DHT11, Cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu và nhiệt độ đo
được.

co

ng

.c
om

- Bước 1: gửi tín hiệu Start

an

Hình13: Gửi tín hiệu Start tới DHT11

th

o MCU thiết lập chân DATA là Output, kéo chân DATA xuống 0 trong khoảng thời gian

ng

>18ms. Trong Code mình để 25ms. Khi đó DHT11 sẽ hiểu MCU muốn đo giá trị nhiệt độ

du
o

và độ ẩm.

o MCU đưa chân DATA lên 1, sau đó thiết lập lại là chân đầu vào.

u

o Sau khoảng 20-40us, DHT11 sẽ kéo chân DATA xuống thấp. Nếu >40us mà chân

cu

DATA ko được kéo xuống thấp nghĩa là ko giao tiếp được với DHT11.
o Chân DATA sẽ ở mức thấp 80us sau đó nó được DHT11 kéo nên cao trong 80us. Bằng
việc giám sát chân DATA, MCU có thể biết được có giao tiếp được với DHT11 ko. Nếu
tín hiệu đo được DHT11 lên cao, khi đó hồn thiện quá trình giao tiếp của MCU với
DHT.
- Bước 2: đọc giá trị trên DHT11
o DHT11 sẽ trả giá trị nhiệt độ và độ ẩm về dưới dạng 5 byte. Trong đó:
§ Byte 1: giá trị phần ngun của độ ẩm (RH%)
§ Byte 2: giá trị phần thập phân của độ ẩm (RH%)
19

CuuDuongThanCong.com

/>

§ Byte 3: giá trị phần nguyên của nhiệt độ (TC)
§ Byte 4 : giá trị phần thập phân của nhiệt độ (TC)

§ Byte 5 : kiểm tra tổng.
ð Nếu Byte 5 = (8 bit) (Byte1 +Byte2 +Byte3 + Byte4) thì giá trị độ ẩm và nhiệt độ là
chính xác, nếu sai thì kết quả đo khơng có nghĩa.
o Đọc dữ liệu:
Sau khi giao tiếp được với DHT11, DHT11 sẽ gửi liên tiếp 40 bit 0 hoặc 1 về MCU,

.c
om

tương ứng chia thành 5 byte kết quả của Nhiệt độ và độ ẩm.

cu

u

du
o

ng

th

an

co

ng

§ Bit 0:

Hình 14: Vi xử lý đọc tín hiệu bit 0 từ DHT11

§ Bit 1:

20

CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

Hình 15: Vi xử lý đọc tín hiệu bit 1 từ DHT11

Sau khi tín hiệu được đưa về 0, ta đợi chân DATA của MCU được DHT11 kéo lên

ng

1. Nếu chân DATA là 1 trong khoảng 26-28 us thì là 0, cịn nếu tồn tại 70us là 1. Do đó

co

trong lập trình ta bắt sườn lên của chân DATA, sau đó delay 50us. Nếu giá trị đo được là

an

0 thì ta đọc được bit 0, nếu giá trị đo được là 1 thì giá trị đo được là 1. Cứ như thế ta đọc

th

các bit tiếp theo.

cu

u

du
o

ng

3.5 Module wifi

Hình 16: Mạch nguyên lý Module wifi

21

CuuDuongThanCong.com

/>

.c
om

Hình17:Module wifi ESP8266

ng

Đây là module truyền nhận WiFi đơn giản dựa trên chip ESP8266 SoC (System on Chip)

co

của hãng Espressif.

Module ESP8266 V1 thường được sử dụng cho các ứng dụng IOT ( Internet of Things).

an

Module này đã được nạp sẵn firmware giúp người dùng giao tiếp với wifi rất dễ dàng qua

th

tập lệnh AT thông qua giao tiếp UART ( baudrate mặc định 9600) quen thuộc.

ng

Tính năng chính:
• Hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n.

du
o

• Wi-Fi 2.4 GHz, hỗ trợ WPA/WPA2.
• Chuẩn điện áp hoạt động: 3.3V.

cu

u

• Chuẩn giao tiếp nối tiếp UART với tốc độ Baud lên đến115200
• Có 3 chế độ hoạt động: Client, Access Point, Both Client and Access Point.
• Hỗ trợ các chuẩn bảo mật như: OPEN, WEP, WPA_PSK, WPA2_PSK,
WPA_WPA2_PSK.
• Hỗ trợ cả 2 giao tiếp TCP và UDP
• Làm việc như các máy chủ có thể kết nối với 5 máy con
Chức năng các chân:

22

CuuDuongThanCong.com

/>

Hình18:Sơ đồ chân ESP8266

.c
om

1. VCC: 3.3V lên đến 300mA
2. GND: 0V

3. Tx: Chân Tx của giao thức UART, kết nối đến chân Rx của vi điều khiển.

co

5. RST: chân reset, kéo xuống mass để reset.

ng

4. Rx: Chân Rx của giao thức UART, kết nối đến chân Tx của vi điều khiển.
6. CH_PD: chân này nếu được kéo lên mức cao module sẽ bắt đầu thu phát wifi, kéo

an

xuống mức thấp module dừng phát wifi. Vì ESP8266 khởi động hút dịng lớn nên chúng

th

ta giữ chân này ở mức 0V khi khởi động hệ thống của mình , sau 2 s hãy kéo chân

ng

CH_PD lên 3.3V, để đảm bảo module hoạt động ổn định.

du
o

7. GPIO0: kéo xuống thấp cho chế độ upgrade firmware.
8. GPIO2: không sử dụng.

u

Tập lệnh AT giao tiếp với Module ESP8266.

cu

Khi sử dụng giao tiếp UART để gửi lệnh AT đến Module ESP 8266, chúng ta phải gửi
kềm kí tư <CR><LF> để báo kết thúc lệnh.
1. Lệnh Kiểm tra kết nối: AT.

Kết quả trả về: OK nếu kết nối không bị lỗi.
2. Lệnh Reset module: AT + RST.
Trả về: Ready sau khi reset thành công module.
3.Lệnh kiểm tra phiên bản module: AT+GMR.
Trả về môt dãy số là mã phiên bản module.
4. Lệnh cài đặt module hoạt động ở chế độ trạm phát wifi, điểm truy cập wifi:
23

CuuDuongThanCong.com

/>

AT+CWMODE=3.
Trả về: Ok sau khi cài đặt thành công.
5. Lệnh tìm các mạng wifi đang có: AT+CWLAP.
Kết quả trả về là danh sách các mạng wifi mà module có thể bắt được.
6. Lệnh truy cập vào mạng wifi khác.
AT+CWJAP="<access_point_name>",""
Sau khi truy cập thành công, trả về : Ok.

.c
om

7. Lệnh lấy đỉa chỉ IP của module. AT+CIFSR.
Trả về một dãy số là địa chỉ IP của module.

8. Lệnh đặt tên và mật khẩu cho mạng wifi do module ESP8266 phát ra:

ng

AT+CIFSR="tên_mang","mật_khẩu",3,0.

co

Có thể sử dụng module ESP8266 ở hai chế độ: TCP Client hoặc TCP sever.

cu

u

du
o

ng

th

an

3.6Sơ đồ ngun lý tồn mạch

Hình 19: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
24

CuuDuongThanCong.com

/>